专题五 结构与设计（精选试题讲以及答案）
文档属性
| 名称 | 专题五 结构与设计（精选试题讲以及答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2011-02-25 17:34:00 | ||
图片预览
文档简介
专题五 结构与设计
试卷Ⅰ
一、选择题（本大题有20小题。请选出各题中一个最符合题意的选项，并用铅笔在答卷Ⅰ上将该选项所对应的字母涂黑。不选、多选 、错选，不得分。）
1. 晾衣架通常由曲臂、撑杆和挂钩组成，如图所示。当衣物对称挂在衣架曲臂上时，晾衣架的撑杆受到什么力？
A.拉力 B.压力 C.弯曲力 D.扭转力
简析：B.从撑杆的名称就可知道它受的是压力。也可这样判断，如果撑杆断裂，断口处的两部分是相互交错的，故为压力。
2. 如图所示是农民从水井里打水的情景，辘轳套在固定的木轴上，井绳绕在辘轳上，摇动把手使辘轳转动从而带动水桶上升，辘轳受到的力主要是
A.拉力 B.剪切力 C.扭转力（扭矩） D.弯曲力（弯矩）
简析： C.扭转力是反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。
3. 台虎钳是金工加工的重要工具之一，在转动丝杠手柄用力夹紧工件时，手柄受的力是（ ）。
A.拉力 B.剪切力 C.扭转力（扭矩） D.弯曲力
简析：D.由于手柄的一端受到丝杠的限定，在另一端用力时，会产生弯曲效果。
4. 有一立柱需承受来自正上方180N的压力。已知柱子材料的容许应力为0.50 Mpa，则柱子最细处的截面积不宜小于（ ）
A.2cm2 B. 3cm2 C. 4cm2 D. 6cm2
简析： C.柱子在压力作用下，内部产生压应力，在截面最小处应力最大易破坏，是危险截面，故应计算该处的应力。柱子不断裂的条件是：计算应力小于容许应力。此题中计算得出的最小截面为3.6 cm2，故宜选择4 cm2.
5. 摩托车事故中驾乘人员死亡的70％以上都是没有戴头盔或者是头盔质量不合格造成头部受伤所致。质量合格的安全头盔能有效保护人的头部，是因为（ ）
A、合格头盔制作优良，戴在头部空隙小，与头部形成一个整体，是一个坚固的实体结构。
B、合格头盔的密封性好，里面的空气能起到缓冲撞击的作用。
C、合格头盔是一个良好的壳体结构，坚硬的壳体能有效保护头部。
D、合格头盔视野清晰，可以帮助车主避免交通事故的发生。
简析：C.壳体结构能有效抵抗冲击，使所受的力迅速分布到其表面，避免局部应力过大。
6.下列物体的主体结构是壳体结构的是（ ）
简析：A. 潜艇主要作用是水下突击，由于这种特殊作用，潜艇外形有2大指标：①雷达反射截面尽量小；②水下速度尽量快。由于水下阻力大，潜艇只有设计为流线型才能尽量减小阻力来提高速度。
7.下列物体结构属于组合结构的是（ ）
简析：D.自行车由若干基本结构类型组合而成，其中承重部分是框架结构，挡泥板是壳体结构，脚踏与链轮是传动结构（机械结构）等。
8. 图中的四个动作，哪个稳定程度是最低的？（ ）
简析：D.支撑面积最小。
9.仔细观察各图，由于结构的稳定性不足导致的是（ ）
简析：B.其余为强度问题。
10. 使用A字形（人字）梯，往往在梯子中间用一根拉杆或绳子固定，其主要目的是（ ）
A．增加梯子强度 B．减小人对梯子的压力
C．增加梯子的稳定性 D．促使梯子美观
简析：C.通过拉杆保持梯子的支撑面大小不发生变化，以此保持梯子的稳定。
11. 如图是一个材料弯曲测试示意图，通过逐渐增加重物，观测材料弯曲的角度。你认为这一试验应该记录、分析的数据是( )
A．角度、重物的质量 B．角度、虎钳的夹力
C．重物质量、虎钳的夹力 D．重物质量、虎钳的夹力
简析：A.不能认为虎钳的夹力跟材料弯曲相关。
12. 现对某同型号同规格但产地不同的工字型钢材进行测试，采用悬挂重物的方式进行，测试方案如图。被测钢材和两固定杆均采用钢连接，且各测试工字型钢的长度、悬挂点、悬挂重物的重量均相同。测试结果，甲乙丙三地的钢材，弯曲距离分别为2、5、7mm.以下判断不正确的是（ ）
A.这一测试是性能测试
B.若将被测钢材两端的固定高度同时升高20cm，不会影响测试结果
C.若将悬挂点的位置向左移30cm，测试结果与原先相同
D.若某工业厂房建设中需采用工字型钢作梁，应优先选用丙地的工字型钢材
简析：C.改变悬挂点位置，钢材的受力不再对称，测试的结果与原先不同。由于丙地钢材弯曲程度最大，即抗弯能力较差，不应优先考虑选用。
13. 如图为一位同学设计的“纸张承重试验”，在图 (a)中，纸张承受不了重物的压力而下陷；在图 (b)中，纸张能够承受重物的压力。两个图中采用的是同样的纸张，这个试验说明（ ）
A. 桥梁不能造成平板状
B. 相同材料、不同形状截面的构件能承受力的程度不一样
C. 相同材料的纸张，其承重能力取决于纸张所采用部分的宽窄
D. 把图 (a)中的纸张折成瓦楞状，瓦楞方向与L垂直，则承重能力能大大提高。
简析：B.图b中，纸张经过折边，改变了截面形状，提高了承受能力。至于选项D，在瓦楞方向与L一致时才起作用。
14. 张红同学制作的便携式小凳，凳面采用中空的盒式结构，在评估的过程中又听取了大家的意见，将凳脚板由原来的形状(如图甲)增开了缺口得了一个“肩”(如图乙)。这是考虑到( )
A．使外观更加美观 B．使结构强度得到增强
Ｃ．使质量进一步减小 D．使成本进一步降低
简析：B. 在凳面受到压力的时候，小凳的上板和下板都能得到“肩”形结构的支撑。
15. 普通的阅读灯结构与左图相象，但设计师改进设计了一款专供床上阅读使用的枕头灯，该设计说明（ ）
A．改进是为了增加使用寿命
B. 改进后的产品是为了提高亮度
C. 结构的改变导致其使用功能的变化
D. 改进是为了改变产品的能耗
简析：C.改变功能使之适应不同环境的需要。
16.这是一个壁挂式书架，下述措施中能改变其功能的是（ ）
A.将材料由木材改为玻璃
B.在书架下方增加承托构件
C.用隔板将书架分隔出更多更小的空间
D.改变书架的颜色
简析：C.分隔后可以放更多日常用件，如小型工具、各种装饰的小玩艺，甚至CD等。
17. 小明设计了一个放置CD盘的CD架，并制作了如图所示的原型。其中“支板”、“人物造型”均使用木质材料，各构件之间采用乳胶连接。使用中发现：支板上所放CD盘达到一定数量时，“人物造型”会被压倒、压断, 以下针对这一问题的改进措施无效的是（）
A．加大人物造型与支板之间的接触面
B．将人物造型改用铁质材料
C．将人物造型做得更瘦更高
D．人物造型与支板之间改用钉接、铆接或其他更牢固的连接方式
简析:D.压倒是稳定性不足，压断是强度不足。A选项只能解决稳定性问题； B选项只能解决强度问题。C选项稳定性、强度更差。只有D选项即能解决强度、稳定性不足的问题。
18. 李琳准备设计一盏适合高中生使用的台灯，在对台灯进行设计分析时，下列不需要考虑的是（ ）
A.灯泡的生产过程 B.底座的大小
C.灯罩的材料 D.支撑架的强度
简析：A.可以考虑选用哪种类型的灯泡，如外观、功率、是否节能等，但不用关心生产过程。
19.某班同学进行了笔筒的设计与制作，这是其中的四个作品。A与D的材料是彩纸，B和C的材料是三夹板。可以判断，作品（ ）的强度最大。
简析：C.比较B和D，作品B的支撑杆过细易折。
20. 这是一款美丽的月亮灯。对这款灯具的评价，以下正确的是（ ）
A. 灯管用普通日光灯管就行
B. 灯的底座受到剪切力作用
C. 整个灯的重心在圆弧的圆心处
D. 弯月一样的造型给人以浪漫的感受
简析：D.将普通日光灯管弯成这样是不适宜的，实际采用的是发光二极管组合。底座受压力，重心必然落在底座内。
试卷Ⅱ
请将本卷答案用蓝、黑墨水钢笔或圆珠笔写在答卷Ⅱ上。
二、分析评价题（本大题共2题）
21.小明在为班级选购书报架时看中了两款商品，如图所示。
（1）为了检验两款书架的稳定程度，不宜采用的方法是（ ）
A.用手摇晃看书架是否易倾倒
B.在书架的最高层放上书报，看书架是否容易翻倒
C.想办法测出两书报架的重心位置
D.向营销人员了解两款书报架的结构特点
（2）如果考虑到班级中书报、杂志数量较大，选用商品 更佳。
简析：（1）C.就算测出书架空置时的重心位置也没有多大意义。
（2）B.可看出书架B容量更大。
22.折叠床是方便、实用的家庭生活用品。如图是一款长度为2米、宽度为0．8米的对折床(床板正面及背面如图)，长期使用后床体中部发生了变形下陷，纸质床面板损坏，床面形成明显的凹坑，睡觉时极不舒服。
(1)从结构角度分析，折叠床设计存在的不足是 (填序号)
①床面板为较薄纸板，承重不足 ②折叠床太高③主要承重部位----床面中部，钢管间距偏大④床脚形成的支撑面太小⑤长度方向上所使用的软铁条不能有效承重
(2)由圆钢组成的主床架和横向支承尚坚固，针对上述设计不足从以下方法中找出两种较好的加固措施 (填序号)
①在折叠床中部、床板宽度方向的相邻端加焊横向的圆钢 ②床面板用纸板材料更新 ③床面板更换成较厚的木板 ④在床面上绷尼龙绳网 ⑤在床板正中焊接一固定支腿
(3)若加固过程中有如下环节：①选购床面板材料②测量床面尺寸③在木板上画线④床面板拼接固定⑤锯割床面板。合理的时序是
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ c．②①③⑤④ D．②①⑤③④
简析：（1）①③⑤.变形下陷、床面板损坏是强度问题。针对强度找不足，有①，从稳定性看有 ②④；
（2）①③.可增加强度；
（3）C.
三、技术应用题（共14分）
23. 为了整治学校周边环境，要在学校门口竖立一块长3米，宽1.5米的告示牌，请你选用下列材料，从设计的创新性、实用性、经济性、稳固性、美观性的角度，为学校设计一块告示牌。
要求：①、画出告示牌的草图，并标注尺寸。
②、说明告示牌结构各部分所选用的材料、规格。
③、计算出告示牌的材料造价。
各种材料目前市场参考价格：
材料 木板 镀锌铁板 玻璃 塑料板 高密度复合板
单价（元 / 米 2 ） 50 元 35 元 27 元 45 元 25
材料 木条 铁条（ L 型） 铁管
规格（毫米） 60 × 60 50 × 50 30 × 30 40 × 40 30 × 30 20 × 20 Φ 60 Φ 30 Φ 20
单价（元 / 米） 25 元 22 元 15 元 12 元 9 元 6 元 30 元 27 元 8 元
参考：①（能从设计的创新性、实用性、经济性、稳固性、美观性的角度画出草图得8分）
②告示牌的外框和支架部分选用40×40mm2的L型铁条，内框衔架选用30×30 mm2的L型铁条。告示牌板面选用镀锌铁板。（内框衔架必须有加强条，但不能过多或过少，得3分）
③材料造价：L型铁条(3×2+2.5×2+1.8×2+0.7×2+)m×12元/m =192元
（3+1.5×2）m×9元/m =54元
镀锌铁板1.5×3m2×35元/m2 =157元
告示牌的材料造价一共503元。（计算出材料造价得3分）
便携式小凳
甲
乙
试卷Ⅰ
一、选择题（本大题有20小题。请选出各题中一个最符合题意的选项，并用铅笔在答卷Ⅰ上将该选项所对应的字母涂黑。不选、多选 、错选，不得分。）
1. 晾衣架通常由曲臂、撑杆和挂钩组成，如图所示。当衣物对称挂在衣架曲臂上时，晾衣架的撑杆受到什么力？
A.拉力 B.压力 C.弯曲力 D.扭转力
简析：B.从撑杆的名称就可知道它受的是压力。也可这样判断，如果撑杆断裂，断口处的两部分是相互交错的，故为压力。
2. 如图所示是农民从水井里打水的情景，辘轳套在固定的木轴上，井绳绕在辘轳上，摇动把手使辘轳转动从而带动水桶上升，辘轳受到的力主要是
A.拉力 B.剪切力 C.扭转力（扭矩） D.弯曲力（弯矩）
简析： C.扭转力是反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。
3. 台虎钳是金工加工的重要工具之一，在转动丝杠手柄用力夹紧工件时，手柄受的力是（ ）。
A.拉力 B.剪切力 C.扭转力（扭矩） D.弯曲力
简析：D.由于手柄的一端受到丝杠的限定，在另一端用力时，会产生弯曲效果。
4. 有一立柱需承受来自正上方180N的压力。已知柱子材料的容许应力为0.50 Mpa，则柱子最细处的截面积不宜小于（ ）
A.2cm2 B. 3cm2 C. 4cm2 D. 6cm2
简析： C.柱子在压力作用下，内部产生压应力，在截面最小处应力最大易破坏，是危险截面，故应计算该处的应力。柱子不断裂的条件是：计算应力小于容许应力。此题中计算得出的最小截面为3.6 cm2，故宜选择4 cm2.
5. 摩托车事故中驾乘人员死亡的70％以上都是没有戴头盔或者是头盔质量不合格造成头部受伤所致。质量合格的安全头盔能有效保护人的头部，是因为（ ）
A、合格头盔制作优良，戴在头部空隙小，与头部形成一个整体，是一个坚固的实体结构。
B、合格头盔的密封性好，里面的空气能起到缓冲撞击的作用。
C、合格头盔是一个良好的壳体结构，坚硬的壳体能有效保护头部。
D、合格头盔视野清晰，可以帮助车主避免交通事故的发生。
简析：C.壳体结构能有效抵抗冲击，使所受的力迅速分布到其表面，避免局部应力过大。
6.下列物体的主体结构是壳体结构的是（ ）
简析：A. 潜艇主要作用是水下突击，由于这种特殊作用，潜艇外形有2大指标：①雷达反射截面尽量小；②水下速度尽量快。由于水下阻力大，潜艇只有设计为流线型才能尽量减小阻力来提高速度。
7.下列物体结构属于组合结构的是（ ）
简析：D.自行车由若干基本结构类型组合而成，其中承重部分是框架结构，挡泥板是壳体结构，脚踏与链轮是传动结构（机械结构）等。
8. 图中的四个动作，哪个稳定程度是最低的？（ ）
简析：D.支撑面积最小。
9.仔细观察各图，由于结构的稳定性不足导致的是（ ）
简析：B.其余为强度问题。
10. 使用A字形（人字）梯，往往在梯子中间用一根拉杆或绳子固定，其主要目的是（ ）
A．增加梯子强度 B．减小人对梯子的压力
C．增加梯子的稳定性 D．促使梯子美观
简析：C.通过拉杆保持梯子的支撑面大小不发生变化，以此保持梯子的稳定。
11. 如图是一个材料弯曲测试示意图，通过逐渐增加重物，观测材料弯曲的角度。你认为这一试验应该记录、分析的数据是( )
A．角度、重物的质量 B．角度、虎钳的夹力
C．重物质量、虎钳的夹力 D．重物质量、虎钳的夹力
简析：A.不能认为虎钳的夹力跟材料弯曲相关。
12. 现对某同型号同规格但产地不同的工字型钢材进行测试，采用悬挂重物的方式进行，测试方案如图。被测钢材和两固定杆均采用钢连接，且各测试工字型钢的长度、悬挂点、悬挂重物的重量均相同。测试结果，甲乙丙三地的钢材，弯曲距离分别为2、5、7mm.以下判断不正确的是（ ）
A.这一测试是性能测试
B.若将被测钢材两端的固定高度同时升高20cm，不会影响测试结果
C.若将悬挂点的位置向左移30cm，测试结果与原先相同
D.若某工业厂房建设中需采用工字型钢作梁，应优先选用丙地的工字型钢材
简析：C.改变悬挂点位置，钢材的受力不再对称，测试的结果与原先不同。由于丙地钢材弯曲程度最大，即抗弯能力较差，不应优先考虑选用。
13. 如图为一位同学设计的“纸张承重试验”，在图 (a)中，纸张承受不了重物的压力而下陷；在图 (b)中，纸张能够承受重物的压力。两个图中采用的是同样的纸张，这个试验说明（ ）
A. 桥梁不能造成平板状
B. 相同材料、不同形状截面的构件能承受力的程度不一样
C. 相同材料的纸张，其承重能力取决于纸张所采用部分的宽窄
D. 把图 (a)中的纸张折成瓦楞状，瓦楞方向与L垂直，则承重能力能大大提高。
简析：B.图b中，纸张经过折边，改变了截面形状，提高了承受能力。至于选项D，在瓦楞方向与L一致时才起作用。
14. 张红同学制作的便携式小凳，凳面采用中空的盒式结构，在评估的过程中又听取了大家的意见，将凳脚板由原来的形状(如图甲)增开了缺口得了一个“肩”(如图乙)。这是考虑到( )
A．使外观更加美观 B．使结构强度得到增强
Ｃ．使质量进一步减小 D．使成本进一步降低
简析：B. 在凳面受到压力的时候，小凳的上板和下板都能得到“肩”形结构的支撑。
15. 普通的阅读灯结构与左图相象，但设计师改进设计了一款专供床上阅读使用的枕头灯，该设计说明（ ）
A．改进是为了增加使用寿命
B. 改进后的产品是为了提高亮度
C. 结构的改变导致其使用功能的变化
D. 改进是为了改变产品的能耗
简析：C.改变功能使之适应不同环境的需要。
16.这是一个壁挂式书架，下述措施中能改变其功能的是（ ）
A.将材料由木材改为玻璃
B.在书架下方增加承托构件
C.用隔板将书架分隔出更多更小的空间
D.改变书架的颜色
简析：C.分隔后可以放更多日常用件，如小型工具、各种装饰的小玩艺，甚至CD等。
17. 小明设计了一个放置CD盘的CD架，并制作了如图所示的原型。其中“支板”、“人物造型”均使用木质材料，各构件之间采用乳胶连接。使用中发现：支板上所放CD盘达到一定数量时，“人物造型”会被压倒、压断, 以下针对这一问题的改进措施无效的是（）
A．加大人物造型与支板之间的接触面
B．将人物造型改用铁质材料
C．将人物造型做得更瘦更高
D．人物造型与支板之间改用钉接、铆接或其他更牢固的连接方式
简析:D.压倒是稳定性不足，压断是强度不足。A选项只能解决稳定性问题； B选项只能解决强度问题。C选项稳定性、强度更差。只有D选项即能解决强度、稳定性不足的问题。
18. 李琳准备设计一盏适合高中生使用的台灯，在对台灯进行设计分析时，下列不需要考虑的是（ ）
A.灯泡的生产过程 B.底座的大小
C.灯罩的材料 D.支撑架的强度
简析：A.可以考虑选用哪种类型的灯泡，如外观、功率、是否节能等，但不用关心生产过程。
19.某班同学进行了笔筒的设计与制作，这是其中的四个作品。A与D的材料是彩纸，B和C的材料是三夹板。可以判断，作品（ ）的强度最大。
简析：C.比较B和D，作品B的支撑杆过细易折。
20. 这是一款美丽的月亮灯。对这款灯具的评价，以下正确的是（ ）
A. 灯管用普通日光灯管就行
B. 灯的底座受到剪切力作用
C. 整个灯的重心在圆弧的圆心处
D. 弯月一样的造型给人以浪漫的感受
简析：D.将普通日光灯管弯成这样是不适宜的，实际采用的是发光二极管组合。底座受压力，重心必然落在底座内。
试卷Ⅱ
请将本卷答案用蓝、黑墨水钢笔或圆珠笔写在答卷Ⅱ上。
二、分析评价题（本大题共2题）
21.小明在为班级选购书报架时看中了两款商品，如图所示。
（1）为了检验两款书架的稳定程度，不宜采用的方法是（ ）
A.用手摇晃看书架是否易倾倒
B.在书架的最高层放上书报，看书架是否容易翻倒
C.想办法测出两书报架的重心位置
D.向营销人员了解两款书报架的结构特点
（2）如果考虑到班级中书报、杂志数量较大，选用商品 更佳。
简析：（1）C.就算测出书架空置时的重心位置也没有多大意义。
（2）B.可看出书架B容量更大。
22.折叠床是方便、实用的家庭生活用品。如图是一款长度为2米、宽度为0．8米的对折床(床板正面及背面如图)，长期使用后床体中部发生了变形下陷，纸质床面板损坏，床面形成明显的凹坑，睡觉时极不舒服。
(1)从结构角度分析，折叠床设计存在的不足是 (填序号)
①床面板为较薄纸板，承重不足 ②折叠床太高③主要承重部位----床面中部，钢管间距偏大④床脚形成的支撑面太小⑤长度方向上所使用的软铁条不能有效承重
(2)由圆钢组成的主床架和横向支承尚坚固，针对上述设计不足从以下方法中找出两种较好的加固措施 (填序号)
①在折叠床中部、床板宽度方向的相邻端加焊横向的圆钢 ②床面板用纸板材料更新 ③床面板更换成较厚的木板 ④在床面上绷尼龙绳网 ⑤在床板正中焊接一固定支腿
(3)若加固过程中有如下环节：①选购床面板材料②测量床面尺寸③在木板上画线④床面板拼接固定⑤锯割床面板。合理的时序是
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤ c．②①③⑤④ D．②①⑤③④
简析：（1）①③⑤.变形下陷、床面板损坏是强度问题。针对强度找不足，有①，从稳定性看有 ②④；
（2）①③.可增加强度；
（3）C.
三、技术应用题（共14分）
23. 为了整治学校周边环境，要在学校门口竖立一块长3米，宽1.5米的告示牌，请你选用下列材料，从设计的创新性、实用性、经济性、稳固性、美观性的角度，为学校设计一块告示牌。
要求：①、画出告示牌的草图，并标注尺寸。
②、说明告示牌结构各部分所选用的材料、规格。
③、计算出告示牌的材料造价。
各种材料目前市场参考价格：
材料 木板 镀锌铁板 玻璃 塑料板 高密度复合板
单价（元 / 米 2 ） 50 元 35 元 27 元 45 元 25
材料 木条 铁条（ L 型） 铁管
规格（毫米） 60 × 60 50 × 50 30 × 30 40 × 40 30 × 30 20 × 20 Φ 60 Φ 30 Φ 20
单价（元 / 米） 25 元 22 元 15 元 12 元 9 元 6 元 30 元 27 元 8 元
参考：①（能从设计的创新性、实用性、经济性、稳固性、美观性的角度画出草图得8分）
②告示牌的外框和支架部分选用40×40mm2的L型铁条，内框衔架选用30×30 mm2的L型铁条。告示牌板面选用镀锌铁板。（内框衔架必须有加强条，但不能过多或过少，得3分）
③材料造价：L型铁条(3×2+2.5×2+1.8×2+0.7×2+)m×12元/m =192元
（3+1.5×2）m×9元/m =54元
镀锌铁板1.5×3m2×35元/m2 =157元
告示牌的材料造价一共503元。（计算出材料造价得3分）
便携式小凳
甲
乙
同课章节目录